为了适应极低信噪比高动态的深空通信条件，采用去符号频域移位平均周期图法和分区搜索法完成高动态环境下的载波频偏、频偏变化率和相偏的粗同步过程，并采用译码辅助的载波同步算法实现载波细同步过程。仿真表明，在信噪比为1.5 dB，相偏（-180°，180°），频偏（-300，300） kHz，频偏变化率（-800，800） Hz/s时，该算法方案能够有效纠正载波偏差以及相位模糊，获得了BPSK译码结果距离理想同步0.1 dB以内的误码性能。